自圣诞节以来，我们一直在屏息观察开创性的詹姆斯·韦伯太空望远镜的复杂进展。看到一个如此复杂的设备如此轻松地完成了每个计划的部署阶段，让人感到谦卑。我们被JWST背后团队的规划、创造力和团队精神所鼓舞，并祝愿它在前往第二个太阳-地球拉格朗日点(L2)的剩余旅程中一切顺利，这是它未来20年的家园。
韦伯在哪里?在NASA网站上查看韦伯的进展
为什么L2 ?
Webb从第一天起就需要完美无缺地运行，这就是为什么它花了如此长时间来构建和测试——超过20年。这种完美是必须的，因为望远镜将位于距离地球约100万英里的地球另一侧太阳的一个特殊点上，这意味着它不能由宇航员维修。拉格朗日点是一个平衡的位置，在这个位置上，地球和太阳施加的力达到了平衡，使韦伯号能够在不消耗太多重要燃料的情况下保持它的位置。
因为韦伯望远镜是在红外光谱下工作的，所以它需要尽可能远离地球和太阳以避免干扰——地球在红外波段非常活跃，所以像哈勃望远镜那样位于地球上方几百英里的位置会使JWST成为无用的太空垃圾，尽管它非常漂亮!因为L2轨道总是在地球的阴影下，这使得韦伯可以冷却到零下188度的工作温度。
为什么红外?
JWST的任务目标多种多样，但它的主要设计目的是尽可能地回溯可观测宇宙。天文学家想要描述第一批星系的形成过程。因为来自这个宇宙起源的光现在已经非常古老了，超过130亿年，光已经转移到红外光谱，或“红移”。韦伯非常敏感，它可以从地球上探测到月球上大黄蜂的红外信号!
红外天文学相对于可见光的另一个优势是，红外光有能力穿透阻挡可见光的气体云和尘埃云。这意味着我们可以更深入地观察星云和星系，并研究其中包含的更多物体。
我们什么时候能得到结果?
韦伯计划在今年夏季开始工作。在接下来的5个月里，韦伯望远镜将进入校准阶段，技术人员和工程师将确保韦伯望远镜的每一面巨大的镀金铍反射镜都能完美地聚焦在副镜上，并进入各种仪器上，这些仪器将分析来自主镜的数据。
这些仪器包括NIRCAM，它可以探测到近红外光。NIRSPEC，它将把近红外光转换成光谱仪，这样我们就可以分析天体的物理构成。MIRI将用相机和摄谱仪探测中红外。MIRI将提供一幅美妙的广角图像，类似于我们从哈勃太空望远镜中看到的图像。精细制导传感器(FGS)使韦伯能够精确地指向和跟踪。
L2插入
韦伯试运行的下一个关键阶段将在1月24日左右进行。这是韦伯到达L2的时候，它调整了自己，使它能正常运行。从阿丽亚娜5号火箭的旅程开始，就为插入设置了舞台。阿丽亚娜5号故意给韦伯提供了轻微的欠燃，这样它就可以用自己的燃料轻轻推动自己到正确的位置。如果韦伯飞偏了，整个任务就结束了。这是因为不可能把望远镜转过来——太阳的热量会摧毁望远镜，因为它的设计是在极低的温度下工作的。
韦伯任务的寿命是由阿丽亚娜5号发射的精度决定的。最近已经清楚的是，这次发射是如此的精确，韦伯的L2插入燃烧将需要最少的燃料，而在任务早期的中途修正燃烧只需要对轨道进行非常小的调整。这意味着韦伯在L2的位置有多余的燃料，现在估计有20年的价值。这比美国宇航局最坏的情况多了15年，比预期的好了10年。恭喜阿丽亚娜空间公司!
展望未来
当韦伯开始我们深入过去的旅程时，美国宇航局的工程师们已经在研究詹姆斯·韦伯的继任者了。大型紫外光学红外探测器如果建成，将使韦伯看起来很小!LUVOIR计划不迟于2036年发射，是大型太空望远镜的下一步。我们迫不及待地想看到这一和未来的任务的发展，并让我们更好地了解我们所处的宇宙……在那之前，让我们都为韦伯的插入和校准阶段祈祷，并期待着这台宏伟的机器拍摄一些令人震惊的深场图像。你可以在Nasa的网站上追踪韦伯的进展韦伯在哪里页面。
红外线也被用于实验室，不仅仅是用来观测恒星
当JWST在太空中使用红外辐射来大规模地了解宇宙的秘密时，地球上的科学家们每天都在以较小的规模使用它。红外光谱是一种常用的、强大的分析工具，在世界各地的许多实验室使用。
分子基本上是由各种元素组成的原子以不同的结构组合在一起。这些分子，以及原子间的键，用不同的分子能量不断地振动、拉伸和旋转。碰巧键振动的频率和红外辐射的频率是相似的。
在FT-IR光谱学中，当红外辐射穿过样品时，一些光(或“能量”)会随着分子的振动发生共振而被吸收。通过多年的理论和实践研究，分析科学家已经了解到不同类型分子键的振动会吸收特定波长的红外辐射。通过测量被吸收的波长，可以确定样品中存在哪些分子。
为了使数据更具可读性和准确性，大多数现代红外光谱学使用称为傅里叶变换的一系列计算来转换数据。这就产生了傅里叶变换红外光谱的名称。或者简称FT-IR。
所以，无论你是在用红外光谱学搜索恒星来寻找宇宙的秘密，还是在实验室里用它来揭开未知物质的秘密，毫无疑问，红外光打开了许多不可见的秘密的大门。
